SchamottGrid in zehn Minuten

Worum es geht

In Insingdorf, einem Ortsteil von Melle, soll ein Wärmespeicher entstehen, wie es ihn in dieser Form noch nicht gibt: ein Stapel Schamottsteine in einer Betonhülle, der mit günstigem Strom auf bis zu 800 °C aufgeheizt wird und die Wärme über Tage bis Monate hält. Entnommen wird sie über einen geschlossenen Luftkreislauf.

Das Prinzip ist uralt — jeder Kachelofen arbeitet so. Neu ist, es zu standardisieren, transportabel zu machen und mehrere Speicher zu einem Verbund zu koppeln, der günstigen Wind- und Sonnenstrom gemeinsam einkauft.

Warum überhaupt

In Deutschland stehen laut Erhebung des Schornsteinfegerhandwerks rund 19,5 Mio. fossile Heizungsanlagen. Ein großer Teil davon in unsanierten Gebäuden der Baujahre 1950 bis 1970, die 130 bis 220 kWh je Quadratmeter und Jahr verbrauchen und deren Heizkörper 55 bis 70 °C Vorlauf brauchen.

Für genau diese Gebäude ist die Wärmepumpe eine schlechte Antwort: Bei 70 °C fällt ihre Leistungszahl auf etwa 2,4. Wer sie trotzdem einbaut, muss meist Böden aufreißen und auf Flächenheizung umbauen — teuer, aufwendig, im bewohnten Bestand oft unrealistisch.

Die Lücke im Außenbereich

Kommunale Wärmeplanung denkt in Netzen. Ein Netz lohnt sich, wo Häuser dicht stehen. In der Vinkemühlenheide liegen im Schnitt 232 Meter zwischen zwei Anwesen — für eine Wärmetrasse zu weit auseinander. Der Außenbereich fällt deshalb regelmäßig aus der Planung heraus.

Dazu kommt eine Genehmigungslücke: Für dezentrale, oberirdische Hochtemperatur-Wärmespeicher im Außenbereich nach § 35 BauGB gibt es keine eingespielte Praxis. Das zuständige Bauamt erarbeitet im Vorhaben eine genehmigungsfähige Blaupause — übertragbar auf andere Kommunen und ausdrücklich nicht auf den Außenbereich beschränkt.

Warum Strom geteilt wird und Wärme nicht

Eine Auswertung des Kartenmaterials im 2-km-Umkreis ergibt rund 420 Gebäude, die sich zu etwa 110 Anwesen zusammenfassen lassen, darunter etwa 25 größere landwirtschaftliche Höfe. Für dieses Gebiet wurden zwei Erschließungsvarianten auf derselben optimierten Trasse gerechnet:

Ein Stromkabel braucht einen kleineren Graben und überträgt nahezu verlustfrei; eine Wärmeleitung verliert über die Länge und kostet im Tiefbau ein Vielfaches. Deshalb bleibt die Wärmequelle lokal: Jedes Anwesen bekommt sein eigenes Erdsondenfeld. Ein clusterweites Wärmenetz würde genau den teuren Tiefbau zurückholen, den das Stromkabel vermeidet.

Der wirtschaftliche Kern

Der eigentliche Hebel sind nicht die Bauteile, sondern die Netzentgelte. Strom aus dem öffentlichen Netz führt bei diesem System zu rund 39 Cent je Kilowattstunde Wärme. Kommt derselbe Strom über eine Direktlieferung von einer Windkraftanlage in der Nähe, sind es 7 bis 10 Cent.

Ehrlich dazugesagt: Die Wärmepumpe am Netz liegt mit rund 8 Cent auf vergleichbarem Niveau — solange sie bei niedriger Vorlauftemperatur arbeiten darf. Genau das ist im unsanierten Bestand und bei Prozesswärme nicht gegeben. Dort spielt der Speicher seinen Vorteil aus, nicht im Neubau mit Fußbodenheizung.

Der Demonstrator

Anlass ist der Wiederaufbau eines durch Brand zerstörten Gebäudeensembles. Wiederaufgebaut werden ein Einfamilienhaus sowie ein Mehrfamilienhaus mit drei vermieteten Wohnungen, Gewerbe- und Hobbyflächen samt einer Oldtimer-Restaurierungswerkstatt.

Damit bildet ein einziger Standort drei Lastprofile zugleich ab: Wohnen, Vermietung und Gewerbe. Die Werkstatt liefert echte Prozesswärme — Pulverbeschichtungs-Einbrennofen bei 180 bis 200 °C, Lack-Trockenkabine bei 60 bis 80 °C, Dampf für die Teilereinigung. Das sind messbare Lasten, die die Hochtemperatur-Ebene validieren.

Zwischen beiden Gebäuden entsteht zusätzlich eine kurze Wärmeleitung. Sie erlaubt, Nahwärme-Verteilung und Strom-Verteilung unter realen Bedingungen direkt zu vergleichen — die zentrale Forschungsfrage nach der optimalen Verbindungsart in Abhängigkeit von der Entfernung.

Gebaut wird erst nach der Bewilligung. Das Kapital steht bereit. Würde jetzt gebaut, entstünde eine private Bestandsanlage — nicht förderfähig. Als Forschungs-Demonstrator ist dagegen der experimentelle Mehraufwand gegenüber einer Standardheizung förderfähig.

Was offen ist

Ein Forschungsvorhaben lebt davon, die offenen Punkte zu benennen:

• Wie hoch die Verluste über eine Speicherdauer von mehreren Monaten tatsächlich sind — modelliert, aber nicht gemessen
• Ob sich die Fertigung so weit standardisieren lässt, dass Module in Serie bezahlbar werden
• Ob und zu welchen Konditionen eine Direktlieferung mit einem Windparkbetreiber vor Ort zustande kommt
• Wie die Genehmigungspraxis im Außenbereich am Ende ausfällt
• Ob eine Streusiedlung im Sinne des Förderaufrufs als „Quartier" gilt

Keiner dieser Punkte ist ein Ausschlusskriterium. Aber alle fünf sind Gründe, warum das Vorhaben Forschung ist und keine fertige Produktankündigung.

Zeitplan

Mitmachen

Für die Nachbarschaft geht es zunächst um nichts weiter als ein Gespräch. Wer sich einträgt, geht keine Verpflichtung ein und zahlt nichts. Je mehr Anwesen sich beteiligen, desto belastbarer wird das Cluster-Szenario — und desto stärker die Bewerbung, denn Kommunikation und Beteiligung sind eine eigene Wettbewerbsdisziplin.

Besonders gesucht werden derzeit Partner aus der Wohnungswirtschaft sowie ein Energieversorger für die Direktlieferung.

Daniel Oberjohann · Vinkemühlenheide 5, 49326 Melle · kontakt@waermstens.de